基于IDL 的海洋内波波面三维可视化的设计与实现

为了直观、全面及动态地展示内波的时空特性,基于交互式数据语言(IDL)的对象图形方法,研究了三维空间内波波面显示技术的实现方法。应用事例表明,该方法能贴切地展现内波的三维分布和逼真地呈现波动特性,有利于揭示内波的水体结构及其变化特征,在海洋内波表达和理解中具有较高的应用价值。     

散乱体数据可视化:海洋水团分析的新途径

应用科学计算可视化技术于海洋学研究在中国尚不多见。本文试图将这一技术引入物理海洋学领域。文中详细介绍了应用散乱体数据可视化划分和分析海洋水团的方法,包括适于水团分析的数据建模,可视化水团及温、盐度场总体分布及特征分布的体绘制法等值面绘制法。最后,给出也这些方法在黄、东海毗邻海区５－６月份水团及温、盐度场分布研究中的实际应用。结论显示了科学计算可视化在海洋学研究中的应用潜力。     

基于数据相似度的多维海洋数据交互式集成可视化

为充分挖掘多维海洋数据中的隐藏信息,提出一种基于数据相似度的多维数据交互式集成可视化方法。引入平行坐 标作为交互工具,以颜色条带表示用户感兴趣数据集;设计一种迭代式 al pha颜色混合方法,对条带重叠区域的颜色进行处 理以实现相关信息的有效表征;引入数据相似度概念并给出形式化定义,通过颜色空间 RGB 与 HSL 之间的相互转换,改变 混合色亮度实现其区别表征。实验结果表明,基于数据相似度的多维数据集成可视化方法不仅能够将多个相关数据集以集成 的方式同时展现,并且还对各组交互数据集的相似度进行了区分表征,细化了信息展现层次,有效提高了可视化结果的信息 承载量。     

海洋和大气数据多模式动态可视化系统的设计和实现

为了实现海洋和大气数据多模式动态可视化,本系统使用VC++和CG着色语言进行开发,渲染引擎基于OpenGL三维图形标准。提出了一系列面向海洋和大气数据的模式分析方法,包括:探针功能、线模式、面模式、体模式、矢量模式和动态时间序列分析等,实现了将海量多维海洋大气数据转换为三维空间或动态演变的图像,同时完成用户交互处理操作。并将可视化技术应用于长时间序列的海洋大气数据,通过实时动态的可视化图像来体现海洋大气数据的动态变化过程。结果表明,该系统可实现常见海洋和大气数据的多模式动态可视化。     

支持海洋遥感信息提取技术的可视化建模系统流程设计

根据海洋遥感信息提取可视化建模应用需求,以用户可视化模型建立及流程设计实现为目标,采用统一建模语言UML面向对象分析方法,设计海洋遥感信息提取可视化建模系统软件结构、用户需求用例(use case)结构、类(class)结构及流程图表示法,同时完成流程定义器、流程调度的设计和实现.结果表明,可视化用户建模系统可以使广大海洋用户在使用遥感数据时无须在数据预处理及转换工作上花费较多的时间,也不要学习很多遥感信息处理专业知识即可适应和使用组件式海洋遥感数据处理和信息提取通用软件,并且在该软件平台上进行他们的研究和应用开发工作.     

海洋观测航线断面数据的三维可视化实现

根据海洋观测航线获取的实测剖面数据,利用IDL的面向对象图形方式编程,实现了在显示海底地形的基础上按航线坐标显示的三维断面分布图,同时,实现了使用鼠标旋转三维断面分布图的功能。     

基于GoogleEarth的海洋物理场数据可视化研究

GoogleEarth是一款强大的三维地图软件。首先介绍了GoogleEarth的发展现状及基本原理,随后在GoogleEarth的环境下,引入了海底地形图,并对海底地形和重力异常值进行了标注,为实现海洋物理场数据的科学管理和可视化提供了有效的方法,最后论述了GoogleEarth在海洋测绘和海洋水文学中的应用前景。     

基于B/S的海洋环境数据可视化与服务

为了解决B\S模式下系统业务化运行中海洋环境数据组织与管理、数据服务发布与可视化表达等问题,通过消息控制机制,实现了海洋环境数据的动态处理、服务动态生成和显示一体化无缝衔接,从而在保证数据安全情况下为用户提供海洋环境数据分析,通过系统的部署试运行,证明其具有良好的应用前景。     

海洋叶绿素a浓度动态可视化研究

为了实现叶绿素a浓度数据的三维动态可视化效果,针对海洋环境数据多维、多时间及多格式等特点,在全面分析NetCDF(network Common Data Form)数据模型的格式、存储的基础上,结合GPU(Graphics Processing Unit)与osgEarth三维地球虚拟场景,提出一套海洋环境中叶绿素a浓度的动态可视化方法。实验表明,该方法具有一定的可行性和高效性,为海洋环境数据的动态可视化与分析提供了强有力的可视化平台。     

基于GIS的海洋水文数据可视化方法研究

本文利用GIS技术对海洋水文数据的管理和可视化方法进行研究,基于空间位置管理水文数据,以矢量图、统计直方图等方式对水文数据进行可视化表达,基于MapObjects进行了海洋水文信息管理系统的开发实践,实现了数据管理、地图浏览、信息查询、水文专题地图自动绘制等功能.     

海底可视技术在大洋科考中的应用和发展趋势

海底可视技术是一种直观地进行海底调查的手段,在大洋科考调查中发挥着重要的作用。文中介绍了海底摄像、电视抓斗和无人缆控潜水器(ROV)等海底可视设备在大洋科考中的应用情况,并提出了自治水下机器人(AUV)在大洋科考中的应用趋势。     

Oracle 10g模型数据的一种可视化方法

将O rac le 10g拓扑数据模型数据分为可直接可视化的数据和不可直接可视化的数据,分别叙述了基于M apX/M apX trem e对两类数据实现可视化的方法,其中对前者的实现方法不适用于后者,但对后者的实现方法能适用于前者。在可视化过程中不必考虑不可转换的O rac le对象问题。本文叙述的可视化实现方法,可为其他G IS软件平台对模型数据可视化的实现提供一定的参考。     

多波束测深数据处理及管理系统设计与开发

在简要介绍多波束测深技术发展概况基础上,详细论述了我部自主研发的多波束测深数据处理及管理应用系统的组成及功能,系统功能测试情况以及系统开发过程中取得的主要技术创新点,对该系统投入应用前的优化和完善工作提出了建议。     

基于实时几何流线生成的二维海流数据交互可视化方法

海流可视化是海洋科学研究的热门领域。目前已有的可视化方法在视觉清晰度、真实度和运行效率等方面存在不足之处。文中提出一种新的基于实时几何流线生成的二维海流数据交互可视化方法。该方法实现了全球海流的时空连续表达,可较好地展现全球海流特征;采用概率的方法控制粒子密度,使全球范围内粒子保持均匀分布的状态;生成的流线清晰且具有较高的可调整性。通过MSLA和SODA两个示例数据集的可视化和性能分析证实了此方案具有很高的实用性和灵活性,可视化结果可以较好地反映全球洋流特征。     

一种实体嵌入的三维海浪可视化方法

针对实体嵌入对海面的随机干扰问题,提出一种海浪三维可视化方法。该方法采用扰动的思想改进了海浪的数学模型,并利用信息更加全面的方向谱描述海浪,进而将方向谱和改进海浪模型共同应用于海浪的三维可视化,形象展示实体嵌入时对海浪的随机性影响,并给出了三维实体的建模方法。通过多组实体嵌入的海浪可视化仿真试验的比较与分析,验证了本文提出方法的有效性。     

Approximate Variational Method for Ocean Data Assimilation

An approximate variational method is proposed to assimilate an oceanographic data set with a numerical ocean model. In the approximate method, the adjoint equation to a governing equation is derived and then converted to a finite difference form, in contrast to the ordinary, exact variational method which is composed of a finite difference equation adjoint to the finite difference governing equation. A cumbersome derivation of the adjoint equation is avoided, and finite difference schemes used for the original governing equation are easily utilized for the adjoint equation. This method has been verified with twin experiments. The flow field in the twin experiments is composed of dipole eddies in a two-layer quasi-geostrophic model. Initial and boundary conditions are control variables. The descent converges towards the exact field within 50 iterations, showing that the fundamental problem of the method (an unstable descent with a large number of iterations) does not appear. The approximate method is promising and should be tried with real data. This revised version was published online in July 2006 with corrections to the Cover Date.     

海岸带钻孔数据的可视化

采用组件式GIS软件MapObiects和面向对象编程工具Visual Basic对海岸带钻孔数据的可视化技术进行了分析和研究。对此，参照国家标准建立了相关图式库，实现了矢量钻孔图层显示与查询、单钻孔柱状剖面图和多钻孔剖面对比分析图的自动绘制等功能，并对其对比分析的算法作了讨论。结果表明该技术可以有效地实现海岸带钻孔数据的分析及可视化工作。     

Modelling tidal currents on the coast of Portugal

A tide circulation model of the Atlantic coast of the Iberian Peninsula has been constructed. This regional numerical model covers the whole continental shelf. The finite element computational grid is made of some 16,300 triangular elements with sizes ranging between 13 km (on the offshore boundary) and 1 km (near the coast), with local refinements on the continental shelf and in the area of Figueira da Foz. This site was selected as experimental site for the study of waves and currents in the frame of the MAST2/WAVEMOD research project.Boundary conditions along the three oceanic limits of this widely open domain are obtained from the North-Atlantic component of a World Ocean tidal numerical model known as FES94 [Le Provost, C., Genco, M.L., Lyard, F., Vincent, P. and Canceil, P. (1994) Spectroscopy of the world ocean tides from a finite element hydrodynamic model, Journal of Geophysical Research, Topex-Poseidon Special Issue]. A new radiation-like boundary condition has been introduced in the modelling system used (Telemac-2D), which solves the Shallow Water Equations (SWE), in order to interface the two models and to allow for the tidal wave to leave the northern limit without reflection. Model calibration has been performed on the dominating M₂ constituent. The introduction of the astral static potential generating the tide in the SWE improved this regional model.A long duration run (1 month) has been performed, the model being forced by the eight major tide constituents. Harmonic analysis of results has been performed on 17 tide constituents, due to non-linear interactions of constituents on the continental shelf. Comparisons with the FES94 model on one hand, and with a set of coastal tide gauges on the other hand, are good. A database of tidal harmonics is now available for forecasting sea levels and currents in this area.This work has shown that diurnal shelf trapped tide waves exist in some places along the Portuguese continental shelf, which induce diurnal dominant tidal currents in these places (North of Figueira da Foz).     

边远岛视频监测数据可视化模块的设计与实现

边远岛利用与监控综合数据处理系统是集信息发布、信息提取与分析模块集成、数据管理等功能集成的综合性系统.针对系统中视频监测数据不方便管理和显示的弊端,设计并实现了一种基于开放式、模块化、面向对象设计(OOD)思想,运用Visual C#语言编程,ADO.NET访问数据库的边远岛视频监测数据可视化功能模块.